Пользователь
0,0
рейтинг
23 февраля 2013 в 10:06

NASA напечатает на 3Д-принтере части ракеты для полета к Марсу

image

Инженеры NASA строят крупнейшую ракету, из когда-либо построенных агентством, которая сможет вывести нас за пределы Луны, с использованием 3D-печати.
В качестве печатного компонента используется пластик. Для спекания материала используется селективное сплавление лазером. Теперь требуются часы для получения детали, на изготовление которой ранее уходили недели.



«Мы ищем способы сократить расходы, повысить эффективность и снизить вес», говорит руководитель NASA Чарли Болден Ф-младший.
«Большим достоинством 3Д-печати является то, что нет сварных швов, нет места для утечек, это начинается с нуля и превращается в то, что вы хотите, одним махом» — сообщил он Mashable.


NASA не первый год использует селективный метод плавления лазером, но впервые применяет его для изготовления ракеты такого масштаба.

Ракета SLS важна для выхода в глубокий космос, чего никогда не смог бы отставной флот космических Шаттлов. В качестве первой ступени, ракета-носитель SLS со стартовой площадки дает начальный импульс космическому кораблю, выводя его из атмосферы. Для запуска ракет SLS будет иметь 8-9 миллионов фунтов тяги.

Прямо сейчас SLS может поднять в космос 70 тонн, но в конечном счете будет в состоянии поднять 130 тонн. Это важно для долгосрочной миссии, которая может занять несколько месяцев. «Когда мы летим на Луну, нам не нужны тяжеловесные ракеты», говорит Болден. «Но нам нужно значительно больше веса [для путешествия к астероиду или Марсу]».

Почему 3D печать поможет SLS? Оказывается, легкие пластиковые компоненты справляются со стрессом высокой скорости запуска лучше, чем некоторые тяжелые, свариваемые материалы.

В то время как Марс для SLS еще дальнее будущее, то астероиды, скорее всего, на первом месте. Одним из преимуществ этой ракеты является возможность добраться до угрожающих Земле астероидов, пока не стало слишком поздно. Эта задача стала еще более актуальной после того, как на прошлой неделе сюрпризом стал метеорит в России, а затем и пролет астероида, прошедшего слишком близко к Земле.

«Чем дальше вы перехватите астероид, тем меньше усилие, чтобы сбросить его с опасной орбиты», указывает Болден. «Если мы сможем обнаружить и охарактеризовать астероид, мы сможем добраться до него быстрее, и будет меньше работы, чтобы изменить его путь».

Как бы NASA останавливало бы астероид от врезания в Землю? Хотя были предложения по использованию ядерных боеголовок, Болден не согласен с этой стратегией, говоря, что это создаст больше мелких астероидов. Вместо этого, он предлагает сталкивать астероид с опасного курса.

«Все, что мы знаем — астероид обладает магнитными свойствами. Таким образом, если мы сможем найти способ оказаться вблизи астероида, то сможем транспортировать или оттолкнуть его,» — говорит он.

Возможно, 3D печать в один прекрасный день сохранит планету Земля, но сейчас этот процесс удовлетворяет более насущные потребности: внутреннее производство.

«Когда президент выдвинул на первый план прогресс в производстве в своем обращении к Конгрессу, наши уши краснели», говорит Болден. «Мы работали над этим несколько лет».


Фрэнк Ледбеттер (справа) главный производственного отдела неметаллических материалов в Marshall Space Flight Center ( MSFC ) NASA, обсуждают с инженером Нэнси Толливер 3Д-печать перегородки, которая является частью основного двигателя SLS — RS-25

По материалам Аманды Уиллис и сайта mashable.com
Фото MSFC / Эммет

Прим.
В начале ноября я переводила статью "Полетят ли американцы на Марс — как это зависит от результатов выборов Президента США"
И сразу после выборов было сказано, что планы по достижению пояса астероидов в 2025 году, а Марса в 2030 сохраняются, и что NASA надеется, что SLS-Orion комбо (система космического запуска Орион) начнет запуск астронавтов к концу 2021 года. Создание этой ракеты становится приоритетной задачей для агентства.
NASA сосредотачивает усилия на дальнем космосе, планируя доставку людей и грузов в околоземное пространство полностью перевести на обслуживание американскими коммерческими космическими фирмами, на развитие которых за последние два года агентство потратило 1,4 млрд долларов. Агентство уже заключило контракты на доставку грузов с компанией SpaceX на 1,6 миллиарда долларов, и первые Dragon уже доставили груз на МКС и обратно. Кроме того, агентство подписало контракт на 1,9 млрд. долларов с корпорацией Orbital Sciences, чтобы сделать восемь беспилотных полетов ракеты Antares и космического корабля Cygnus.
@Cholgaa
карма
103,7
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (47)

  • +1
    Будущее в космосе за частными компаниями. На данном этапе развития становится очевидно, что роль правительств в этой области должна уменьшаться. Частные компании, имеющие у себя инициативных, творческих, упертых людей, работающих за хорошие деньги, имеющие бизнес-планы, конкурирующие между собой — это может дать в итоге новый толчок развитию космической индустрии.
    • +17
      За частными компаниями — зарабатывание бабла, после того как государство проделало всю основную и саму дорогую работу.
      • +7
        Сейчас уже не так. Сейчас исследования и первичные разработки перекладываются на частный бизнес, а государство формулирует технические задания и выкупает готовые успешные изделия. А НИОКР на частниках. По крайней мере на Западе сейчас развивают именно такую модель. И в рамках поддержки стартапов NASA может дать подъемные небольшим фирмам, заявившим перспективные направления исследований. А в Англии только налоговые льготы, денег не дают ).
        • +2
          Подскажите тогда пожалуйса, какие «первичные» технологии были разработаны без предварительного финансирования гос-вом.
          • +3
            Тихо Браге (пилотируемая капсула) — разрабатывается от и до полностью частниками на свои карманные в свободное время. Скорее даже энтузиастами.

            Если в качестве «первичных» технологий рассматривать систему запуска и жизнеобеспечения, то эти ребята разрабатывают всё без предварительного финансирования государством (если не считать использование некоторых технологий NASA, которые та выложила в открытый доступ).
          • +2
            NASA уже более десяти лет вместо того, чтобы изобретать с нуля, проводит конкурсы на всевозможные темы, и вкладывается в лучшие из предложенных решений. И программы полета к Плутону, и роботы для Луны, и программы обработки данных, и программы управления солнечными батареями — все делается в конкурсной логике. От агентства только ТЗ и призовой фонд, а все разработки ложатся на конкурсантов.
      • 0
        И какую там работу продалало государство? Запустило космонавтов на луну 40 лет назад, потратив неимоверное число денег, а потом отложило все в долгий ящик, потому что по политическим причинам это стало неактуально? Ну с таким подходом конечно, понятно, почему у нас нет баз на луне :)
  • +4
    Скорее все-таки частно-государственное партнерство.
    В мире уже отрабатываются вполне рабочие механизмы такого сотрудничества.
    Начиная от целевых инвестиций в стартапы, гарантированным госзаказом при конкуренции фирм-исполнителей, как это делают в США, или даже просто налоговыми преференциями компаниям, которые начинают разработки в направлениях, признанных государством приоритетными, как это сделали в Англии.
    • +1
      Налоговые скидки и некоторые другие методы мотивации — вещь хорошая. Гарантированные заказы надо внимательно контролировать, ОЧЕНЬ внимательно, а то желающих распилить миллиарды на таком деле будет немало.
      • +1
        Там же какой механизм — государство говорит — мне нужна вот такая ракета, или такой гироскоп, или такой двигатель с такими параметрами, готовы купить двадцать штук гарантированно. За разработку берется несколько фирм, берут кредиты, возможно то же НАСА стартовый капитал обеспечивает. А на выходе кто сделал лучшее изделие, тот и получил заказ. Фактически разработка ложится на частные фирмы, а государство выбирает лучшие решения и выкупает их. А дальше весь фокус в прозрачности конкурсных процедур.
        • –1
          К сожаленю так делают, только если технология отработа и известа исполнителем или если деньги вперед. За свой счет ни одни предприниматель не будет браться за загаз без гарантированного успеха. Тоесть такое возможно только если технология уже отрабоата и хорошо известна исполнителем, а если технология изветна- то это уже не прогресс.
          • +1
            Тем не менее — берутся же. И банки кредиты под возможный заказ дают. На форуме Открытые инновации англичане рассказывали про свой опыт — только налоговые преференции, ни копейки не дают, пока не получат изделие. И находятся желающие, и не один.
          • +7
            >За свой счет ни одни предприниматель не будет браться за загаз без гарантированного успеха.
            Это называется совковая дурь.
            Берутся, и риски при разработке ложатся на предпринимателя.
          • +2
            Если бы все всегда брались за дело только при условии гарантированного успеха — весь прогресс во всех областях давно бы встал колом, а вместо Интернета мы бы имели сеть сигнальных костров.

            В этом и есть суть инвестиций в новые технологии (да и сама попытка их разработки в принципе) — помимо того, что это всегда доля риска, это ещё и возможность в случае успеха сделать мощный рывок вперёд (или, как минимум, приобрести стратегическое преимущество перед конкурентами).

            Вот и оценивают риски и перспективы, и, если перспективы оправдывают риски — берутся, инвестируют и разрабатывают. Выгорело? — Хорошо… Прогорело? — Ну, что поделать, значит выгорит в другой раз.
            • 0
              Хм. Разве не «прогорело — продал квартиру и пошёл бомжом по свалкам»?
              • 0
                Думаю, что люди, которые настолько хорошо оценивают риски и перспективы, что потом продают квартиры и бомжуют, в случае провала, вряд ли доходят до уровня управления крупной компанией, которая может взяться за заказ космического масштаба… )
                • 0
                  Вроде успешные примеры свидетельствуют, что выгорает далеко не с первого раза. Как раз упорные в конце концов добиваются успеха. А уж если голова на плечах есть, то отсутствие квартиры давно уже не повод бомжевать по свалкам.
                  • 0
                    В моем комментарии был лёгкий сарказм… :-)

                    Вы правы, упорные в конце-концов своего добиваются, как правило.

                    Но… Бизнес — это прежде всего стратегия, а не игра в рулетку. Для активного упорства нужен и некоторый материальный базис… которого не будет, если постоянно идти ва-банк на заведомо крайне рисковые предприятия без какой-либо «подушки безопасности».

                    Я как раз и говорил о том, что действуя подобным образом (рискуя всем — «квартирой») из раза в раз, вряд ли можно развить компанию до масштабов, достаточных для космических проектов. Нельзя постоянно ставить все на черное и каждый раз выигрывать.

                    Поэтому, как мне кажется, выражение «прогорело — продал квартиру и пошёл бомжом по свалкам» — это не про серьезных игроков космической отрасли, а про игроков в рулетку.

                    Удивлюсь, если Вы укажите мне на опытного представителя бизнеса, который, не позаботившись о путях отступления при неудаче, будет готов подписаться на заведомо рискованное предприятие, в случае провала которого он потеряет все.
                    • +1
                      Соглашаясь в целом, все-таки дополню — помимо материального, большое значение имеет и опыт, приобретаемый по ходу дела. В том числе опыт, извлекаемый из неудач. Это верно для любой отрасли. А уж для космической с ее повышенным риском тем более. Я не слышала, чтобы кто-то пошел по миру и стал бомжевать из-за неудачных космических запусков.
                      • 0
                        Безусловно! Значение опыта сложно переоценить.

                        На мой взгляд, опыт имеет даже большее значение, нежели материальная база, поскольку размер и долговечность финансового фундамента напрямую зависят от этого самого опыта. При отсутствии же финансового фундамента, но, как Вы верно выразились, при наличии головы на плечах, сложности с построением материальной базы (необходимой для организации того или иного предприятия) убывают со скоростью, пропорциональной объёму накопленного опыта. Чего не скажешь об обратном: при отсутствии ума и опыта, любые ресурсы можно очень быстро и безрезультатно спустить в трубу…

                        В данном контексте, можно, вероятно, материальное рассматривать даже в качестве следствия накопленного опыта.

                        Если судить в этом ключе, то игроки гонки космических технологий, учитывая масштабы их материальной базы, должны обладать колоссальными объёмами опыта (как минимум, в бизнесе в целом, а не обязательно в космической сфере), что, собственно, и объясняет отсутствие бомжующих из-за неудачных стартов.
          • 0
            Вот прекрасный пример — частная космонавтика за 5 лет хочет осилить то, за что государственная и в 20 лет никак не берется, из-за недостатка финансирования: habrahabr.ru/post/171077/
        • 0
          Такой механизм к сожалению не для России, выиграет как обычно нужная компания, которая каким-то боком относится к определяющему нужность разработки.
          • +1
            По крайней мере коммерческие фирмы в России уже на порядок оперативнее государственных, хотя бы потому, что не так отягощены бюрократией и согласованиями. Потому что в одном случае средства осваивают — и чем дольше ты разрабатываешь, тем больше тебе требуется вложений — в другом чем быстрее закончишь, тем быстрее продашь, при более низкой себестоимости изделия в целом (ниже накладные расходы, которые прямо пропорциональны сроку изготовления).
  • +1
    Интересно, что используется в производстве двигателей и ракет пластик, а не металл. Я когда про эту лабораторию читала ранее, возникло представление, что этот способ ближе к порошковой металлургии. А все-таки неметаллические материалы.
    • +1
      Так некоторые пластики/композиты по своим свойствам давно уже металлы превосходят. Мне странно, что раньше не начали использовать их.
      • +1
        Раньше тоже использовали, но не в таких масштабах. Сейчас наверное стало возможно и крупные детали изготавливать. Все-таки за последние годы 3D-печать резко рванула. А я ведь еще помню, как в девяностых народ гоняли и фантазерами называли, кто эти технологии развивать пропагандировал.
        • +2
          К сожалению, прогресс всегда во все времена двигали фантазёры и сумашедшие (по усредненным «нормам» своего времени).

          Хорошо, что в наше время ярых радетелей за прогресс хотя бы просто гоняют и высмеивают, раньше было и того хуже — сжигали, а впоследствии (в связи с невозможностью сжечь) закрывали на долгие годы в дурильник. Подчас, самые сумасшедшие идеи оказываются в корне своём верны (либо своими основами приводят к более рациональному решению).

          Взять хотя бы в пример тот же двигатель («пузырь») Мигеля Алькубьерре, предложенный 18 лет назад и отложенный в долгий ящик, принцип работы которого NASA решила проверить в лабораторных условиях только несколько месяцев назад.

          Или, например, недавние новости из Китая, где научная группа решила проверить принцип работы двигателя Роджера Шаера (Roger Shawyer) и получила, вроде бы, положительные результаты — хотя тут принцип создания тяги уж слишком экзотический и спорный.

          Посмотрим, что из этого всего выйдет лет через 10-20.

          Очень надеюсь, что хотя бы в этот раз мы не променяем базы на Луне и Марсе, на кока-колу и айфон…
      • +1
        Пластики и композиты на основе пластиков вытеснили металлы лишь в некоторых областях их применения. В основном в силу своей дешевизны, простоты изготовления изделий и некоторых специфических физико-химических свойств. Однако они вряд ли когда-либо смогут обеспечить тот широкий спектр механических, физических и химических свойств, которыми обладают металлы и их сплавы.
  • –6
    16 комментариев и ни одной шутки про Брюса Уиллиса.
  • +1
    > Прямо сейчас SLS может поднять в космос 70 тонн

    От SLS пока готов двигатель и может еще некоторые отдельные части. Так что прямо сейчас, да даже через год, она ничего некуда не поднимет :)
    • +1
      Поднимет… как минимум интерес и планку инвестиций в технологии 3D-печати, что уже само по себе достижение и принесет немалую пользу (пусть даже и в других областях).
  • +2
    Товарищи энтузиасты 3D-печати, скажите, а можно ли создавать объекты, не поддающиеся деформации, скажем, при падении с высоты человеческого роста (желательно, металлические) с точностью порядка 0.01 мм? Можно ли нарезать резьбу в напечатанных деталях?
    На моей нынешней работе используются металлические образцы деталей (ну, не совсем так, но не суть), даже самые небольшие (10-15 см) стоят многие тысячи долларов за счёт единичного производства высокой точности. Вот мне и подумалось заменить их (когда понадобятся новые) на отпечатанные на 3D-принтере с последующей доработкой. Все, конечно, заменить не получится (есть и по метру-полутора), но экономия вышла бы знатная.
    • +1
      В случае с Вашим масштабом, наверное, целесообразней напрямую производителю подобных решений адресовать свой вопрос. Например, 3DSystems.

      В *.pdf файле с техническими характеристиками для принтеров текущего поколения, производства этой компании, заявлена толщина слоя в 20-100 микрометров. Вполне вероятно, что уже следующее поколение их продукции будет отвечать Вашим требованиям, ведь прогресс не стоит на месте.

      В любом случае, NASA вряд ли взяла бы на вооружение неэффективную и/или ненадежную топорную технологию в качестве основы для производства деталей своих будущих ракет, потому что прекрасно понимает, что ракеты должны выводить грузы на орбиту, а не на дно Тихого океана…

      Так что если подходящих точности производства и прочности получаемых деталей нет сейчас, то не факт, что их не будет завтра.
      • 0
        Благодарю. Напишу им, спрошу.
      • 0
        Оказывается, у них это как раз одно из направлений. Задал вопросы, буду ждать ответа.
        • +1
          Да, вот уже и металлические детали появляются ).
        • +2
          О! Прекрасно! :-)

          Теперь меня разбирает интерес, что они ответят… Если Вас не затруднит и ответ не является коммерческой тайной, не могли бы Вы написать, что они ответят и какие характеристики конечных деталей способна выдавать их продукция (материалы, точность, прочность) и какие планируются?

          Стало интересно, насколько реально уже сейчас внедрение подобных технологий в производство, где требуется использование деталей высокой точности. Тем более, что узнать это можно, фактически, из первых рук.
          • +2
            Разумеется! А если из всего этого что-нибудь получится, то когда-нибудь опишу подробно всю историю (без фото, конечно).
  • 0
    Теперь главное, чтобы Северная Корея не узнала, что так части к ядерным ракетам делать можно, а то мало ли.
  • 0
    Инженеры NASA строят крупнейшую ракету, из когда-либо построенных,

    Уж тогда надо добавить, что из построенных не вообще, а NASA.
    «Энергия» выводила до 105 тонн, в варинте «Вулкан» так и до 200 — всеж в вики есть.
  • 0
    А кот зелёный куда делся?
    • 0
      habrahabr.ru/users/Zelenyikot/topics/ — последний пост 21 февраля, с чего решили, что он куда-то делся?
      • 0
        Да я и ВК его вижу.
        И вот это про деталь видел у него уже.
        • 0
          А откуда тогда вопрос про «куда делся»?
          • 0
            ожидал его увидеть автором этого поста.
            • 0
              Странное ожидание ), этот пост вполне логично продолжает мои предыдущие посты: habrahabr.ru/users/Cholgaa/topics/ )

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.